CN109368399B - 管材收卷机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管材收卷机，属于塑料管材生产设备技术领域，解决现有管材收卷机存在的收卷精密度不高的问题，本案的管材收卷机包括机架、张力调节装置、排线装置、至少一个收卷装置以及控制单元，本案中，通过拉线传感器检测滑块的位移信息从而检测管材在收卷过程中所受张力大小，实时调节管材收卷张力；通过第一、二链轮啮合传动的结构来实现收卷盘的收卷动作，通过光电计数器来检测第一链轮转过的齿数信息，使得收卷盘每转过设定齿数，则排线杆就移动当前收卷管材直径的距离，从而确保收卷盘在收卷管材时，每转过一整圈，排线装置才开始排线，使得管材的收卷精密度更高。

Description

管材收卷机

技术领域

本发明涉及塑料管材生产设备技术领域，特别涉及一种管材收卷机。

背景技术

塑料管材挤出加工制造过程中，收卷设备作为管材生产线的重要终端设备，能否及时高速地实现收卷打包，直接影响整条生产线的实际使用效率和能耗。

公开号为CN104210897A的中国发明专利申请公开了一种自动收卷机，该自动收卷机包括用于驱动收卷盘转动的收卷电机，分别为第一电机和第二电机；用于为收卷盘排线的自动排线系统，其中，自动排线系统包括排线机构和送管机构；排线机构包括设于机架一侧的排线主架，排线主架上设有排线丝杆，排线丝杆左右两侧设有直线导轨，排线丝杆上通过螺纹连接了沿排线丝杆往复移动的滑动座，排线丝杆由排线伺服电机驱动；滑动座上设有送管机构，送管机构上包括送管架，送管架内设有用于输送管材且上下设置的多个送管链轮、可伸缩的送管杆和与送管链轮上的管材外表面接触的编码轮。通过逻辑控制器与第一、二伺服电机电连接，从而实现收卷盘每转动一圈就通过逻辑控制器控制排线伺服电机将排线丝杆往前推进相当于管材直径的距离。

上述公开的自动收卷机中，收卷电机通过其电机轴与收卷盘直连，通过编码轮的转动来测量送管速度，由于编码轮与管材的外表面接触，一旦编码轮在转动过程中发生打滑现象，则测出的送管速度就会出现误差，在实际生产中，由于编码轮的打滑现象，即使排线丝杆按照设定好的凸轮曲线运行，依然会出现收卷盘转动圈数不足一圈，排线丝杆就开始进给或者收卷盘转动圈数超过一圈，排线丝杆才开始进给的情况，从而导致管材收卷混乱的缺陷，收卷精密度不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种管材收卷精密度更高的管材收卷机。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种管材收卷机，包括：

机架；

用于调节管材收卷张力的张力调节装置，所述的张力调节装置包括一固定设置在所述机架上并沿上下延伸的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑块、转动设置在所述滑块上并用于输送管材的第一导向轮；

排线装置，设置在所述张力调节装置的下游，所述的排线装置包括固定设置在所述机架上的移动导轨、滑动设置在所述移动导轨上的排线杆、固定设置在所述机架上的第一电机、与所述第一电机传动连接的丝杆、能够往复移动的设置在所述丝杆上的滑座，所述的滑座与所述的排线杆相固定，所述的排线杆上转动的设置有用于输送管材的第二导向轮；

至少一个收卷装置，所述的收卷装置包括转动的设置在所述机架上的收卷盘、固定设置在所述机架上并用于驱动所述收卷盘转动的第二电机，所述的收卷盘上安装有第一链轮，所述第二电机的电机轴上安装有第二链轮，所述的第一、二链轮啮合传动设置，所述的收卷盘上设置有用于将管材的一端部夹紧的夹紧机构；

控制单元，所述的控制单元包括一控制主板、固定设置在所述机架上并用于检测所述滑块位移信息的拉线传感器、用于调节所述第一电机转速的伺服变频器、设置在机架上并用于计数所述第一链轮转动齿数的光电计数器，所述的控制主板与所述的拉线传感器、所述的伺服变频器、所述的第一电机、所述的第二电机分别信号连接，使得所述收卷盘每转过设定齿数，则所述排线杆就移动当前收卷管材直径的距离。

上述技术方案中，优选的，所述的收卷盘上沿径向同步移动的设置有多个收卷臂，所述的多个收卷臂沿周向布置以供管材缠绕在所述多个收卷臂的外侧，各个所述的收卷臂均垂直于所述的收卷盘，各个所述的收卷臂上均设置有用于将管材的一端部夹紧的夹紧机构。

上述技术方案中，优选的，所述的夹紧机构包括安装在所述收卷臂上的夹紧气缸、铰接在所述收卷臂上并与所述夹紧气缸的活塞杆固定连接的夹紧杆。

上述技术方案中，优选的，所述的机架上转动的设置有内部为中空结构的主轴，所述的收卷盘和所述的第一链轮分别安装在所述的主轴上，所述主轴的端部安装有用于给所述夹紧气缸供气的气动接头。

上述技术方案中，优选的，所述的收卷盘具有一转动中心，所述的收卷盘包括自所述转动中心沿径向向外延伸的多个辐条，各个所述的收卷臂滑动设置在各个所述的辐条上。

上述技术方案中，优选的，各个所述的辐条上沿其长度方向设置有用于标记管材收卷内径尺寸的刻度尺。

本发明与现有技术相比获得如下有益效果：本案中，通过拉线传感器检测滑块的位移信息从而检测管材在收卷过程中所受张力大小，实时调节管材收卷张力；通过第一、二链轮啮合传动的结构来实现收卷盘的收卷动作，通过光电计数器来检测第一链轮转过的齿数信息，使得收卷盘每转过设定齿数，则排线杆就移动当前收卷管材直径的距离，从而确保收卷盘在收卷管材时，每转过一整圈，排线装置才开始排线，使得管材的收卷精密度更高。

附图说明

附图1为本发明管材收卷机的立体图；

附图2为附图1中在A处的局部放大图；

附图3为本发明管材收卷机的主视图；

附图4为本发明管材收卷机的左视图；

附图5为本发明管材收卷机的后视图；

附图6为附图5中在B处的局部放大图；

其中：100、管材收卷机；1、机架；2、张力调节装置；21、滑轨；22、滑块；23、第一导向轮；3、排线装置；31、移动导轨；32、排线杆；33、第一电机；34、丝杆；35、滑座；36、第二导向轮；4、收卷装置；41、收卷盘；411、收卷臂；412、辐条；413、刻度尺；42、第二电机；43、第一链轮；44、第二链轮；45、夹紧机构；451、夹紧气缸；452、夹紧杆；46、气动接头；51、拉线传感器。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

本案的管材收卷机100适用于收卷管径为16至32㎜的小型管材，精密度更高、生产速度更快。下面将结合附图1至附图6具体说明管材收卷机100的各个组成部分及其工作原理。其中，本实施例中所述的“上游”是指张力调节装置2所在的一侧，所述的“下游”是指收卷装置4所在的一侧。

如附图1所示，本案的管材收卷机100包括一机架1，按照管材的收卷工艺流程，机架1上依次设置有张力调节装置2、排线装置3、收卷装置4和控制单元。其中，收卷装置4有两个，组成双工位，以便于当第一工位上的收卷装置收卷完成后，管材能够被引导至第二工位上的收卷装置继续进行收卷作业，中间不需要再设置单独的换卷装置，节省换卷时间。当然，在其他实施例中，收卷装置4的个数不限于两个，可以是一个或更多个，组成多工位，适应管材的高速生产。

张力调节装置2包括一固定设置在机架1上并沿上下延伸的滑轨21、滑动设置在滑轨21上的滑块22、转动设置在滑块22上并用于输送管材的第一导向轮23。第一导向轮23有一对，当前待收卷管材从该对第一导向轮23中间穿过，并被引导至下游的排线装置3上进行排线作业。为了实时调节管材在收卷过程中所受张力，控制单元包括一控制主板、固定设置在机架1上并用于检测滑块22位移信息的拉线传感器51，管材在收卷过程中，由于受到张力影响，管材将随滑块22上下移动，拉线传感器51通过检测滑块22的位移信息，并将此位移信息以数字信号的形式反馈给控制主板，控制主板控制收卷电机（即第二电机42）的转速从而实时调节管材所受张力。

排线装置3包括固定设置在机架1上的移动导轨31、滑动设置在移动导轨31上的排线杆32、固定设置在机架1上的第一电机33、与第一电机33传动连接的丝杆34、能够往复移动的设置在丝杆34上的滑座35，滑座35与排线杆32相固定，排线杆32上转动的设置有用于输送管材的第二导向轮36。管材每收卷一圈，则排线杆32就移动相当于当前收卷管材直径的距离。

收卷装置4包括转动的设置在机架1上的收卷盘41、固定设置在机架1上并用于驱动收卷盘41转动的第二电机42，收卷盘41上安装有第一链轮43，第二电机42的电机轴上安装有第二链轮44，第一、二链轮啮合传动设置，收卷盘41上设置有用于将管材的一端部夹紧的夹紧机构44。为了确保收卷盘41转过刚好一整圈，则排线装置3才开始排线，也就是说，收卷盘41每转过一圈，则排线杆32就移动当前收卷管材的直径的距离；控制单元包括设置在机架1上并用于计数第一链轮43转过齿数的光电计数器（图中未示出），该光电计数器与控制主板信号连接，当收卷盘41在收卷管材过程中每转动一圈，则第一链轮43转过设定的齿数，光电计数传感器就给控制主板反馈齿数信息，然后控制主板控制第一电机33带动排线杆32移动并排线。由于链轮的齿数是确定的，这样设置，管材在收卷过程中，排线更加精密准确，能够适应高速生产。

由于不同直径的管材所需要的收卷内径不一，因此，本案的收卷盘41上沿径向同步移动的设置有多个收卷臂411，多个收卷臂411沿周向布置以供管材缠绕在这些收卷臂411的外侧，各个收卷臂411均垂直于收卷盘41。收卷盘41具有一转动中心，收卷盘41包括自转动中心沿径向向外延伸的多个辐条412，各个收卷臂411滑动设置在各个辐条412上。各个辐条412上沿其长度方向设置有用于标记管材收卷内径尺寸的刻度尺413。在其他实施例中，为了便于实现各个收卷臂411能够同步移动，收卷盘41上还可设置一同步驱动机构，使得多个收卷臂411能够像多爪卡盘一样，在收卷盘41上自由同步移动，从而调节管材的收卷内径，以适应不同直径管材的收卷作业。

为了便于在收卷管材的初始将管材的一端部快速夹紧、在管材收卷完成后快速卸料考虑，各个收卷臂411上均设置有夹紧机构44。夹紧机构44包括安装在收卷臂411上的夹紧气缸451、铰接在收卷臂411上并与夹紧气缸451的活塞杆固定连接的夹紧杆452。这样一来，气缸可带动夹紧杆452转动，并将管材的一端部快速夹紧在夹紧杆452和收卷臂411之间。

为了简化夹紧气缸452的进气结构，机架1上转动的设置有内部为中空结构的主轴，收卷盘41和第一链轮43分别安装在主轴上，主轴的端部安装有用于给夹紧气缸451供气的气动接头46。这样一来，通过气动接头46替代传统的旋转接头，成本低廉又便于维护。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管材收卷机，其特征在于，包括：

机架（1）；

用于调节管材收卷张力的张力调节装置（2），所述的张力调节装置（2）包括一固定设置在所述机架（1）上并沿上下延伸的滑轨（21）、滑动设置在所述滑轨（21）上的滑块（22）、转动设置在所述滑块（22）上并用于输送管材的第一导向轮（23）；

排线装置（3），设置在所述张力调节装置（2）的下游，所述的排线装置（3）包括固定设置在所述机架（1）上的移动导轨（31）、滑动设置在所述移动导轨（31）上的排线杆（32）、固定设置在所述机架（1）上的第一电机（33）、与所述第一电机（33）传动连接的丝杆（34）、能够往复移动的设置在所述丝杆（34）上的滑座（35），所述的滑座（35）与所述的排线杆（32）相固定，所述的排线杆（32）上转动的设置有用于输送管材的第二导向轮（36）；

至少一个收卷装置（4），所述的收卷装置（4）包括转动的设置在所述机架（1）上的收卷盘（41）、固定设置在所述机架（1）上并用于驱动所述收卷盘（41）转动的第二电机（42），所述的收卷盘（41）上安装有第一链轮（43），所述第二电机（42）的电机轴上安装有第二链轮（44），所述的第一、二链轮啮合传动设置，所述的收卷盘（41）上设置有用于将管材的一端部夹紧的夹紧机构（45）；

控制单元，所述的控制单元包括一控制主板、固定设置在所述机架（1）上并用于检测所述滑块（22）位移信息的拉线传感器（51）、用于调节所述第一电机（33）转速的伺服变频器、设置在机架（1）上并用于计数所述第一链轮（43）转过齿数的光电计数器，所述的控制主板与所述的拉线传感器（51）、所述的伺服变频器、所述的第一电机（33）、所述的第二电机（42）分别信号连接，使得所述收卷盘（41）每转过设定齿数，则所述排线杆（32）就移动当前收卷管材直径的距离。

2.根据权利要求1所述的管材收卷机，其特征在于：所述的收卷盘（41）上沿径向同步移动的设置有多个收卷臂（411），所述的多个收卷臂（411）沿周向布置以供管材缠绕在所述多个收卷臂（411）的外侧，各个所述的收卷臂（411）均垂直于所述的收卷盘（41），各个所述的收卷臂（411）上均设置有用于将管材的一端部夹紧的夹紧机构（45）。

3.根据权利要求2所述的管材收卷机，其特征在于：所述的夹紧机构（45）包括安装在所述收卷臂（411）上的夹紧气缸（451）、铰接在所述收卷臂（411）上并与所述夹紧气缸（451）的活塞杆固定连接的夹紧杆（452）。

4.根据权利要求3所述的管材收卷机，其特征在于：所述的机架上转动的设置有内部为中空结构的主轴，所述的收卷盘（41）和所述的第一链轮（43）分别安装在所述的主轴上，所述主轴的端部安装有用于给所述夹紧气缸（451）供气的气动接头（46）。

5.根据权利要求2所述的管材收卷机，其特征在于：所述的收卷盘（41）具有一转动中心，所述的收卷盘（41）包括自所述转动中心沿径向向外延伸的多个辐条（412），各个所述的收卷臂（411）滑动设置在各个所述的辐条（412）上。

6.根据权利要求5所述的管材收卷机，其特征在于：各个所述的辐条（412）上沿其长度方向设置有用于标记管材收卷内径尺寸的刻度尺（413）。